Proste własnoręcznie zbudowane konstrukcje mogą pomóc strumieniom przetrwać pożary i suszę

Trzy tuziny pracowników Służby Ochrony Zasobów Naturalnych Departamentu Rolnictwa Stanów Zjednoczonych [ang. U.S. Department of Agriculture’s Natural Resources Conservation Service], ubranych w wodery i rękawice robocze, stało nad małym strumieniem pośród suchej bylicy trójzębnej [ang. sagebrush] południowo-wschodniego Idaho. Grupa chciała dowiedzieć się, jak naprawić strumień w staroświecki sposób.

Odchylając swój biały kowbojski kapelusz, 73-letni farmer Jay Wilde powiedział grupie, że dorastał pływając i wędkując w tym miejscu, Birch Creek, przez całe lato. Ale kiedy przejął rodzinną farmę od swoich rodziców w 1995 roku, strumień wysechł do połowy czerwca.

Wilde zdał sobie sprawę, że było to częściowo spowodowane tym, że jego rodzina i sąsiedzi, podobnie jak pokolenia amerykańskich osadników przed nimi, schwytali i usunęli większość bobrów budujących tamy. Osadnicy budowali również drogi, ścinali drzewa, wydobywali strumienie, wypasali bydło i tworzyli struktury przeciwpowodziowe i irygacyjne, a wszystko to zmieniło hydraulikę wododziałów, takich jak Birch Creek.

Wiele terenów podmokłych w zachodnich Stanach Zjednoczonych zniknęło od XVIII wieku. Kalifornia straciła zadziwiające 90 procent swoich mokradeł, w tym brzegów strumieni, podmokłych łąk i stawów. W Nevadzie, Idaho i Kolorado zniknęło ponad 50 procent terenów podmokłych. Cenne wilgotne siedliska stanowią obecnie zaledwie 2 procent jałowego Zachodu – a te pozostałe podmokłe miejsca walczą.

Prawie połowa strumieni w USA jest w złym stanie i nie jest w stanie w pełni utrzymać dzikiej przyrody i ludzi, mówi Jeremy Maestas, specjalista od ekosystemu sagebrush z NRCS, który zorganizował te warsztaty na ranczo Wilde’a w 2016 roku. Społeczności na amerykańskim Zachodzie borykają się z rosnącym niedoborem wody, coraz częstszymi i większymi pożarami i nieprzewidywalnymi powodziami, odnawianie chorujących dróg wodnych staje się koniecznością.

Właściciele gruntów i grupy ochrony przyrody gromadzą zespoły wolontariuszy i pracowników, takie jak grupa NRCS, w celu tworzenia tanich rozwiązań z patyków i kamieni. Ta praca robi różnicę. Strumienie płyną dłużej w lecie, bobry i inne zwierzęta powracają, a badania przeprowadzone w grudniu ubiegłego roku potwierdziły, że tereny nawadniane dzięki działalności bobrów są odporne na pożary.

Pracownicy Służby Ochrony Zasobów Naturalnych USDA wbijają słupy do budowy analogu tamy dla bobrów w Birch Creek w Idaho w 2016 r. Dzięki temu dziewięć przeniesionych bobrów mogło stworzyć własne kompleksy tam. J. MAESTAS / USDA NRCS

Napełnianie gąbki

Pomyśl o równinie zalewowej jak o gąbce: każdej wiosny równiny zalewowe na Zachodzie pochłaniają topniejący śnieg z gór. Gąbka jest następnie wykręcana latem i jesienią, kiedy nie ma śniegu, a opadów jest niewiele. Im więcej wody pozostaje w gąbce, tym dłużej strumienie mogą płynąć i rośliny mogą się rozwijać. Pełna gąbka sprawia, że ​​krajobraz jest lepiej przygotowany do radzenia sobie z klęskami żywiołowymi, ponieważ wilgotne miejsca pełne zielonej roślinności mogą spowalniać powodzie, tolerować susze lub opóźniać pożary.

Jak mówi Joseph Wheaton, geomorfolog z Uniwersytetu Stanowego Utah w Logan, typowe współczesne metody rekultywacji strumieni i rzek mogą kosztować około 500 000 dolarów za milę. Projekty są często złożone i obejmują koparki i buldożery do wzmacniania brzegów strumieni za pomocą gigantycznych głazów lub do budowy zupełnie nowych kanałów.

„Mimo, że wydajemy co najmniej 15 miliardów dolarów rocznie na naprawę dróg wodnych w USA, ledwie zarysowujemy powierzchnię tego, co wymaga naprawy” – mówi Wheaton.

Do odtwarzania dużych rzek z pewnością potrzebne są duże żółte maszyny. Ale 90 procent wszystkich dróg wodnych w USA to małe strumyki, takie, nad którymi można przeskoczyć lub przejść brodząc.

W przypadku mniejszych strumieni, ręcznie budowane rozwiązania renowacyjne działają dobrze, często za jedną dziesiątą kosztów, mówi Wheaton, i mogą być samowystarczalne, gdy natura przejmie kontrolę. Te mało zaawansowane technologicznie podejścia obejmują budowanie analogów tam bobrowych, aby zachęcić bobry do pozostania i podjęcia pracy, wznoszenie małych zapór skalnych lub strategiczne układanie błota i gałęzi w strumieniu. Celem tych prostych konstrukcji jest spowolnienie przepływu wody i rozprowadzenie jej po równinie zalewowej, aby pomóc roślinom rosnąć i wypełnić podziemną gąbkę.

Niecały rok po tym, jak robotnicy zainstalowali tę ręcznie zbudowaną konstrukcję skalną, zwaną miską Zuni, w przerywanym strumieniu w południowo-zachodniej Montanie, erozja przestała poruszać się w górę rzeki, utrzymując trawę nad strukturą zieloną i bujną. SEAN CLAFFEY / SOUTHWEST MONTANA SAGEBRUSH PARTNERSHIP

Takie poprawki pomagają wyleczyć powszechną dolegliwość, która dotyka większość strumieni na Zachodzie, w tym Birch Creek, mówi Wheaton: Działalność człowieka zmieniła te drogi wodne w wyprostowane kanały, w większości pozbawione gruzu. W rezultacie większość rzek płynie zbyt prosto i zbyt szybko.

„Powinny być niechlujne i nieefektywne” – mówi. „Potrzebują więcej struktur, niezależnie od tego, czy jest to drewno, skała, korzenie czy ziemia. To właśnie spowalnia wodę”. Wheaton woli określenie „krajobraz rzeczny” od strumienia lub rzeki, ponieważ „nie wyobraża sobie zdrowej rzeki bez uwzględnienia otaczającego ją terenu”.

Naturalne struktury „dostarczają strumieniowi zdrową dietę” z naturalnych materiałów, pozwalając glebie i wodzie na ponowne gromadzenie się w obszarze zalewowym, mówi.

Ponieważ aż 75 procent zasobów wodnych na Zachodzie znajduje się na terenach prywatnych, organizacje ochrony przyrody i agencje rządowe, takie jak NRCS, pomagają farmerom i rolnikom w ulepszaniu strumieni, źródeł lub podmokłych łąk na ich terenie.

„Na Zachodzie woda to życie” – mówi Maestas. „Ale to bardzo ograniczony czasowo zasób. Staramy się jak najdłużej zachować to, co mamy w krajobrazie ”.

Korzyści z bobrów

W wododziałach na Zachodzie bobry mogą stanowić dużą część napełniania gąbki na terenach zalewowych. Gryzonie obgryzają drzewa, tworząc w ten sposób żeremie i tamy, a także kopią kanały do ​​transportu swoich kłód do tam. Cała ta praca spowalnia i rozprowadza wodę.

Na dwóch potokach w północno-wschodniej Nevadzie, brzegi strumieni w pobliżu tam bobrowych były do 88 procent bardziej zielone niż niezamulone odcinki strumieni, mierzone w latach 2013-2016. Jeszcze lepiej, stawy bobrowe pomogły utrzymać bujną roślinność podczas najgorętszych letnich miesięcy, nawet podczas wieloletniej suszy, Emily Fairfax, ekohydrolog z California State University Channel Islands i geolog Eric Small z University of Colorado Boulder opisali w 2018 roku w Ecohydrology.

Zdjęcia satelitarne pokazują, że kiedy bobry zasiedliły jedną z części Maggie Creek w Nevadzie (na dole), kopiąc kanały, aby transportować nimi kłody do budowy tam, teren zalewowy był szerszy, bardziej wilgotny i zielony niż obszar potoku bez tam (na górze). E. FAIRFAX/CSU CHANNEL ISLANDS

„Przywrócenie bobrów do życia jest zdroworozsądkowe, jeśli weźmie się pod uwagę aspekty naukowe” – mówi Wilde. Zrobił to na swoim ranczu.

Wykorzystanie bobrów do odtwarzania zlewni nie jest nowym pomysłem. W 1948 roku, na przykład, biolodzy z Idaho Fish and Game zrzucali bobry z samolotów na spadochronach, częściowo w celu poprawy siedlisk pstrąga na terenach publicznych.

Wilde zamiast spadochronów używał ciężarówek. W 2015 i 2016 r. współpracował z US Forest Service i Idaho Fish and Game, aby schwytać i przenieść dziewięć bobrów do Birch Creek z terenów publicznych oddalonych o około 120 kilometrów. Aby wypuszczone gryzonie miały kilka początkowych stawów, w których mogłyby uciec przed drapieżnikami, Wilde współpracował z Anabranch Solutions, firmą zajmującą się renowacją rzek, współzałożoną przez Wheatona i współpracowników, przy budowie 26 analogów tam bobrowych. Czy takie proste konstrukcje z gałęzi i słupów zachęcą bobry do pozostania w Birch Creek?

Zadziałało jak urok. W ciągu zaledwie trzech lat bobry zbudowały 149 tam, przekształcając wąski niegdyś pas zieleni wzdłuż strumienia w szeroką, tętniącą życiem równinę zalewową. Birch Creek płynęła 42 dni dłużej, przez najgorętszą część lata. Ryby również szybko się odbiły: rodzime populacje pstrąga łososiowatego z Bonneville były do ​​50 razy liczniejsze na stawach w 2019 r. niż w badaniu przeprowadzonym przez US Forest Service w 2000 r., zanim bobry zaczęły pracować.

„Kiedy widzisz rezultaty, to prawie jak magia” – mówi Wilde. Co jeszcze bardziej magiczne, transformacja kosztowała Wilde’a tylko „kilkaset dolców w słupki ogrodzeniowe” i kilka dni potu, po części dzięki pracownikom NRCS, którzy przybyli w 2016 r., oraz rzeszy wolontariuszy.

Woda jest szeroka

Kiedy bobry budują tamy, woda przedostaje się na otaczającą roślinność. Kieszenie wodne pod roślinnością nadrzeczną wspierają ją w czasie suszy, dzięki czemu o wiele lepiej odpiera pożary niż sucha roślinność.

Jak bobry pomagają w suszy i pożarze

E. FAIRFAX/CSU CHANNEL ISLANDS

Zapory skalne na pustyni

Odbudowa z wykorzystaniem siły bobrów nie jest rozwiązaniem wszędzie, zwłaszcza na pustyni, gdzie strumienie są efemeryczne i płyną tylko sporadycznie. W dorzeczu rzeki Gunnison w Kolorado farmerzy szukali sposobów na zwiększenie dostępności wody, aby zapewnić swojemu bydłu wystarczającą ilość wody pitnej i zielonej trawy w obliczu zmian klimatycznych. W międzyczasie zarządcy gruntów publicznych tego obszaru chcieli przywrócić strumienie, aby pomóc zagrożonym gatunkom dzikiej przyrody, takim jak głuszce, niegdyś licznie występującym w kraju sagebrush.

W 2012 r. grupa prywatnych właścicieli ziemskich, agencji publicznych i organizacji non-profit uruchomiła projekt Gunnison Basin Wet Meadow and Riparian Restoration and Resilience, aby ożywić strumienie i zachować zieleń łąk. Grupa zatrudniła Billa Zeedyka, aby poinstruował, jak budować proste, niskoprofilowe tamy, układając skały, znane powszechnie jako struktury Zeedyk, w celu spowolnienia wody.

Zeedyk, obecnie 85-letni, prowadzi własną firmę zajmującą się rekonstrukcją terenów podmokłych i strumieni w Nowym Meksyku, po 34 latach pracy jako biolog przyrody w US Forest Service. Jego książka z 2014 roku Let the Water Do the Work zainspirowała ludzi na całym Zachodzie – w tym Maestas i Wheaton – do zwrócenia się ku prostym, opartym na naturze rozwiązaniom w zakresie odtwarzania strumieni.

W ciągu ostatnich dziewięciu lat Zeedyk pomógł zespołowi Gunnison zbudować prawie 2000 struktur skalnych w całej zlewni górnego Gunnison o powierzchni około 10 000 kilometrów kwadratowych. Grupa przywróciła 43 kilometry strumienia i poprawiła prawie 500 hektarów wilgotnych siedlisk dla ludzi i dzikiej przyrody. Typowy projekt obejmuje kilkunastu wolontariuszy pracujących dzień lub dwa na dnie jednego potoku, gdzie budują dziesiątki konstrukcji skalnych.

W 2017 roku Maestas poprosił Zeedyka o pokazanie ponad 100 osobom zaangażowanym w prowadzoną przez NRCS inicjatywę Sage Grouse Initiative, jak instalować konstrukcje skalne. Białobrody Zeedyk poprowadził ich w czerwcu erodującym wąwozem w pobliżu Gunnison.

Konserwatorzy zebrali się w 2017 roku w Gunnison w stanie Kolorado, aby dowiedzieć się, jak budować struktury Zeedyk, proste tamy skalne, które spowalniają przepływ wody w małych strumieniach w celu zwiększenia wzrostu otaczających roślin. B. RANDALL

Podnosząc swoją drewnianą laskę, Zeedyk wskazał, jak sąsiednia droga gruntowa, pierwotnie utworzona przez konie i wozy, odcięła potok od historycznej równiny zalewowej. Droga z czasem sprawiła, że ​​kanał stał się krótszy, prostszy i bardziej stromy. „Jest mniej miejsca, a cały system jest mniej produktywny” – wyjaśnił.

Gdy uczestnicy zdecydowali, gdzie ułożyć kamienie, aby rozprowadzić wodę po zakurzonej bylicy, Zeedyk zachęcił ich do „czytania krajobrazu” i „myślenia jak woda”. Po trzech godzinach pracy uczestnicy mogli już zobaczyć stawy formujące się za ich tworami skalnymi.

Obserwując, jak zespoły pracują i śmieją się razem, Maestas nazwał to chwilą ,,ohów” dla załogi. „Kiedy brudzisz sobie ręce, istnieje pewien stopień akceptacji, który nie może pochodzić z siedzenia w klasie lub czytania o tym”.

Trawa staje się bardziej zielona

Istnieje nadzieja, że ​​podobnie jak analogi tam bobrowych, te ręcznie budowane struktury skalne powstrzymają erozję, wychwycą osad, wypełnią gąbkę zalewową i wyhodują więcej wodolubnych roślin.

Cierpliwość, mówi Zeedyk, jest kluczowa. „Po tym, jak wykorzystamy naturalne procesy w pozytywnym kierunku, musimy poczekać, aż woda zacznie działać”.

Oczekiwanie niekoniecznie jest długie. W czterech miejscach w dorzeczu Gunnison, które zostały odtworzone za pomocą struktur Zeedyk, szata roślinna na terenach podmokłych (w tym turzyce, szuwary, wierzby i zioła podmokłe) wzrosła średnio o 160% cztery lata po zabiegu, w porównaniu ze średnim wzrostem o 15% na obszarach nietraktowanych w pobliżu każdego miejsca badań, zgodnie z raportem The Nature Conservancy z 2017 roku.

„W 2019 roku zwiększyliśmy pokrywę gatunkową mokradeł o 200 procent w ciągu sześciu lat” – mówi Renee Rondeau, ekolog z Colorado Natural Heritage Program z Hesperus. „Wspaniale jest widzieć ten sukces”.

Wydaje się, że zwierzęta również lubią ten świeży zielony wzrost. Colorado Parks and Wildlife skonfigurowały zdalne kamery, aby monitorować, czy dzikie zwierzęta korzystają z przywróconej równiny zalewowej. Od 2016 roku kamery zarejestrowały ponad 1,5 miliona zdjęć, z których większość przedstawia mnóstwo zwierząt – od bydła i łosi po głuszce i norniki – żerujące na bujnych teraz łąkach. Absolwent z Western Colorado University klasyfikuje zdjęcia, aby określić, czy istnieje znacząca różnica w liczbie głuszca w przywracanych miejscach w porównaniu z sąsiednimi nieleczonymi obszarami.

„Pisklęta głuszca ścigają zieloną linię, gdy pustynia wysycha” – wyjaśnia Maestas. Po wykluciu się w czerwcu ptaki i ich lęgi szukają wilgotnych miejsc, gdzie pisklęta zaopatrują się w bogate w białko owady i dzikie kwiaty, aby rosnąć i przetrwać zimę.

Zdalna kamera obserwuje głuszce Gunnison ucztujące na owadach i roślinach na podmokłej łące. Dzięki ręcznie budowanym zaporom skalnym, które rozprowadzają wodę po całym terenie, obszar ten pozostaje zielony jeszcze długo w lecie. DZIĘKI UPRZEJMOŚCI NATHAN SEWARD / COLORADO PARKS AND WILDLIFE

Woda na brzegu

Basen Gunnison nie jest jedynym miejscem, w którym renowacja patykami i kamieniami przynosi korzyści dla ludzi i dzikiej przyrody. Nick Silverman, hydroklimatolog i badacz danych geoprzestrzennych, oraz jego koledzy z University of Montana w Missoula wykorzystali zdjęcia satelitarne do oceny zmian w „zazielenieniu” w trzech miejscach, w których zastosowano różne proste zabiegi odnawiania strumieni: struktury skalne Zeedyka w Gunnison, analogi tam bobrowych w Bridge Creek w Oregonie i projekty ogrodzeń, które utrzymywały zwierzęta z dala od brzegów strumieni w Maggie Creek w północno-wschodniej Nevadzie.

Późnym latem zazielenienie wzrosło nawet o 25 procent po przywróceniu strumieni w porównaniu z poprzednimi latami – poinformowali naukowcy w 2018 roku w Restoration Ecology. Ponadto strumienie wykazywały większą odporność na zmienność klimatu w miarę upływu czasu: wzdłuż Maggie Creek, przywróconego na ponad dwie dekady przed badaniem, rośliny pozostawały zielone nawet przy niewielkich opadach deszczu, a pod koniec lata na tym obszarze nastąpił znaczny wzrost produkcji roślinnej, kiedy roślinność zwykle wysycha.

Trwała zmiana

W 1994 r. farmerzy w Nevadzie zaczęli zmieniać praktyki wypasu zwierząt gospodarskich w Maggie Creek, aby zachęcić roślinność do ponownego wzrostu wzdłuż strumienia i wspierać nowe kolonie bobrów. Wykres porównuje średnie miesięczne zazielenienie przed odbudową (kolor niebieski) i po. W pierwszej (zielony) i drugiej dekadzie (czerwony) po, wegetacja trwała dłużej do jesieni i miesięcy zimowych.

Efekt renowacji w Maggie Creek w Nevadzie

C. CHANG ŹRÓDŁO: NL SILVERMAN ET AL / RESTORATION ECOLOGY 2019

„To tak, jakby wlać wodę do skarbonki, gdy jest mokra, aby rośliny i zwierzęta mogły ją później pobrać, gdy wyschnie” – mówi Silverman. Dodaje, że jeszcze bardziej ekscytujące jest to, że wpływ tanich opcji jest wystarczająco duży, aby można je było zobaczyć z kosmosu.

Woda się nie pali

Pożar Sharps, który wypalił południowo-środkowe Idaho w lipcu 2018 r. , spalił szeroki pokos działu wodnego, w którym Idaho Fish and Game przeniósł bobry, aby przywrócić teren zalewowy. Pas mokrej, zielonej roślinności stał nietknięty wzdłuż bobrowych stawów. Wheaton wysłał drona, aby zrobić zdjęcia, tweetując obraz 5 września 2018 roku: „Dlaczego pośrodku 65 000 akrów węgla drzewnego znajduje się imponująca plama zieleni? Okazuje się, że woda się nie pali. Dziękuję ci bobrze! ”

Zielony pas roślinności wzdłuż stawów stworzonych przez bobry w Baugh Creek w pobliżu Hailey w stanie Idaho odparł płomienie, gdy pożar spalił region w 2018 roku, jak pokazano na tym zdjęciu z drona. J. WHEATON / UTAH STATE UNIV.

Fairfax, ekohydrolog, która zgłosiła, że bobrowe tamy zwiększają zieleń nad strumieniem, szukała dowodów na to, że bobry mogą pomóc w powstrzymaniu płomieni. Tweet Wheatona był „kopniakiem w tyłek, by pchnąć do przodu moje własne badania nad bobrami i ogniem” – mówi.

Wraz ze studentem studiów licencjackich Andrew Whittle’em, obecnie w Colorado School of Mines, Fairfax zajęła się analizą zdjęć satelitarnych z ostatnich pożarów. Oba zmapowały tysiące tam bobrowych na obszarach spalonych przez pożary w kilku zachodnich stanach. Wybierając pięć pożarów o różnym nasileniu zarówno na obszarach zarośniętych, jak i zalesionych, para przeanalizowała dane, aby sprawdzić, czy podczas pożarów potoki gdzie bobry były aktywne pozostały bardziej zielone niż strumienie bez bobrów.

Emily Fairfax wyprodukowała ten film poklatkowy, aby pokazać, jak bobry oraz ich tamy i kanały zatrzymują wodę na danym obszarze, wspierając otaczającą roślinność i pomagając temu obszarowi oprzeć się pożarom.

„Po drugiej stronie planszy obszary, na których pracowały bobry, nie spłonęły” – mówi Fairfax. Badanie zostało opublikowane w grudniu ubiegłego roku w czasopiśmie Ecological Applications podczas jednego z najgorszych okresów pożarów na Zachodzie. Przyciągnęło to wiele uwagi zarządców gruntów, prosząc o więcej szczegółów, takich jak liczba bobrów potrzebnych do buforowania pożaru.

Fairfax planuje zbadać kilka kolejnych spalonych miejsc z bobrowymi stawami. Ma nadzieję, że uda jej się ostatecznie stworzyć model statystyczny, który pomoże ludziom planować projekty odnawiania strumieni z wykorzystaniem natury.

„Kiedy widzimy gorętsze, bardziej nieprzewidywalne pożary, które łamią wszystkie znane nam zasady”, mówi Fairfax, „musimy dowiedzieć się, jak zachować krytyczne wilgotne siedliska”.

Źródło: Brianna Randall

E. Fairfax and A. Whittle. Smokey the Beaver: beaver‐dammed riparian corridors stay green during wildfire throughout the western United StatesEcological Applications. Published online September 2, 2020. doi: 10.1002/eap.2225.

N.L. Silverman et al. Low-tech riparian and wet meadow restoration increases vegetation productivity and resilience across semiarid rangelandsRestoration Ecology. March 2019. doi:10.1111/rec.12869.

J.M. Wheaton et al. Low-Tech Process-Based Restoration of Riverscapes: Design Manual. Technical Report, Utah State University. March 2019. doi: 10.13140/RG.2.2.19590.63049/2.

E. Fairfax and E. Small. Using remote sensing to assess the impact of beaver damming on riparian evapotranspiration in an arid landscapeEcohydrology. October 2018. doi: 10.1002/eco.1993.

The Nature Conservancy and Gunnison Climate Working Group. Enhanced Resilience of Riparian and Wet Meadow Habitats in the Upper Gunnison Basin, Colorado: Phase II. Technical Report, Colorado Parks and Wildlife. June 2017.

Zdjęcie: GETTY IMAGES | Wideo: Emily Fairfax

Subscribe
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x